PACS端與手機移動端相結合的智能化醫學影像技術實習教育系統的研究

李玉明，李真林，余偉，岳新，袁元，唐鶴菡，夏春潮

1. 四川大學 華西臨床醫學院，四川 成都 610041；2. 四川大學華西醫院 放射科，四川 成都 610041；3. 北京賽邁特銳醫療科技有限公司，北京 100000

引言

醫學影像設備更新換代，影像新技術日新月異，醫學影像技術學已經成為現代臨床醫學檢查中不可或缺的重要組成部分[1]。傳統實習生考勤多為紙質版簽到或手機端打卡，管理困難，考核項目較單一，缺乏過程管理，不利于提高實習教學。影像技術實習生的輪轉崗位點隨著分院、托管醫院及聯盟醫院的建立而增加[2]。帶習教師也隨之增多，不同帶習教師之間的教學水平參差不齊[3]。如何合理分配輪轉科室及實習崗位，簡化考勤，全面考核，實時反饋學習進展是各影像實習單位亟待解決的問題[4-7]。目前，影像歸檔和通信系統（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）是醫院信息系統的重要組成部分[8]。PACS的應用不僅限于影像數據資料的存儲、歸檔和傳輸的臨床數據庫[9]及影像診斷的多媒體演示課件，網絡課程和電子考試題等教學圖[10-12]，還包括醫學影像檢查信息及操作人員信息整合等。為智能化實習生的智能化管理提供了信息化平臺。本研究利用PACS和手機移動端相結合，探索出一個集全面、系統、實時和量化地評價學生實習情況與帶習教師教學反饋于一體的智能化實習生管理系統，并探討其應用價值。

1 智能化醫學影像教育系統的設計流程

本設計基于 C/S（Client/Server）及 B/S（Browser/Server）規范化培訓管理系統，通過需求分析、可行性分析、方案論證，實習總結等，系統使用的關鍵技術——Visual Studio開發工具、ASP技術、Sql Server數據庫等，主要實現智能化實習生排班、考勤、過程管理、成績評定、實習活動管理和教學評價的功能。通過PACS端與移動端相結合實現內外網互聯互通的多應用功能，不同“應用端”對不同層級管理教師開放不同權限。系統具備通過UnionID機制調用access_token為接口憑據，面向不同的實習生發送特定的內容，進行系統消息實時推送至學生移動端，具體構架如圖1所示。

圖1 基于C/S 及B/S的規范化培訓管理系統

2 智能化醫學影像教育系統的功能模塊

2.1 智能化排班模塊

本系統根據不同科室自動隨機分配不同學生首先進入不同的組別，同組別實習生在同一時間段內完成該科室輪轉。在同一個科室中，根據崗位類型，把相似的崗位設置成任選其一，不同的崗位設置成必選，有時間先后順序要求的崗位按照時間順序排班。審核后的實習生排班通過手機移動端推送給實習生，通過PACS端推送給帶習教師。具體排班方法，見圖2。

圖2 示智能化排班方法

2.2 智能化考勤模塊

實習生可在帶習教師授權后，通過PACS端實習生入口登錄，亦可通過綁定手機號開啟自動定位功能后在移動端登錄。本模塊考勤記錄實習生所在崗位，登錄時間及退出時間，并自動生成實習生在不同崗位的學習時間、學習項目等報表。結合智能化排班模塊進行比對，實時地把遲到、早退、缺席等不良事件記錄下來并推送至實習生管理教師移動端。帶習教師通過PACS端實時查看實習生在崗信息。本模塊還包括實習生的請假管理。實習生登陸移動端請假，同時確認補充實習崗位類型及時間。系統根據請假的人數智能化開放相關的晚班及周末班作為補充實習崗位。實習生需完成此次請假后的補充實習方可進行下一次請假；實習生請假超過該科室實習時間的三分之一時系統給予預警；實習生在出科考核前需完成所有的補充實習。實習生請假時需上傳請假條及相關附件材料，各級管理人員擁有不同的請假批準權限，系統根據實習生請假天數智能化推送到各管理層級進行層層批準，批準后返還給相應實習生并推送到各級管理教師手機端及帶習教師PACS端。考勤模塊相關應用截圖，見圖3。

2.3 智能化過程管理模塊

主要包括影像技術模塊和影像診斷模塊：① 影像技術模塊，該模塊通過PACS端統計出帶習教師完成的影像檢查項目和數量，作為該實習生在該學習周期內該種崗位上所學的影像檢查技術。實習生可通過移動端查看并復習相關內容；② 影像診斷模塊，實習生具有書寫初級診斷報告權限。初級報告書寫完成后將由高級診斷醫師進行修改及審核，高級診斷醫師根據報告內容對初級報告進行優、良、中、差的評價。系統將自動推送評價為“差”的報告到相應實習生手機移動端，并在每周、每月及該實習周期結束后統計出該學員書寫的診斷報告種類及各等級報告總數。

圖3 考勤模塊相關應用

2.4 智能化的成績評定模塊

考核既是對學生實習效果的評估，又是對帶習教師教學質量和教學方式的評價。該模塊主要用于全面評價學員的實習掌握情況，以四川大學華西醫院放射科為例，主要分為以下幾個方面：

（1）日常考勤。結合智能化考勤模塊根據實習情況自動生成。

（2）教師評價。帶習教師在帶習完成后需對該實習點學員的學習情況進行評價，該評價在每日退出PACS時進行。

（3）平時測驗。以“崗位”為單位，每位實習生在每周實習結束后在該崗位進行技能考核，得出該崗位的實習成績并計入平時測驗成績。

（4）出科測驗。實習生以“科室”為單位，每位實習同學在每個科室實習結束后須進行出科考核，對照出科考核表得出該科室的實習成績并計入出科測驗成績。

（5）出科匯報。① 出科匯報：實習生根據自己的興趣和導師討論并制定研究方向，進行深入學習及研究，并在出科前結合本科室所學內容進行出科匯報，由相應的導師評定并計入出科討論成績；② 案例分析：實習生對于罕見病，疑難雜癥、影像檢查技術難度較大或者圖像質量較差的檢查項目進行收集和分析，最后形成案例分析報告。

實習生可根據實際實習情況選擇上述①或者②兩種類型之一作為出科匯報主題，計入出科匯報成績。以上五部分成績所占比例根據不同科室的實際情況進行調整。以上成績評定活動均依托PACS端提供相關實習進程信息，考試過程及結果經帶習教師審核將以結構化的成績評定報告形式推送給對應同學及實習生管理教師。具體技術路線如圖4所示。

圖4 智能化成績評定及過程管理技術路線圖

2.5 智能化的實習活動管理模塊

為提高影像技術實習生技能水平，豐富實習生活，放射科開展了一系列實習活動，并鼓勵實習生積極參與：① 實習生小講課：實習期間，科室將組織定期實習生小講課。該小講課活動為必選活動，通過手機移動端發布，由授課教師進行現場考勤；② 其他活動：為培養實習生對影像技術的熱愛和奠定職業理想，科室積極鼓勵實習生參加技師讀片會及各類影像技術學術會議。該類活動為可選活動，通過手機移動端發布，參與后即有學習記錄。

2.6 智能化的教學評價模塊

該模塊主要對相關帶習教師教學活動進行反饋及評價，主要分為兩個方面：① 實習生對日常教學的評價：實習生根據每位教師的實際帶教情況在手機移動端對其進行教學評價，該評價計入教師的年度實習教學考核；② 其他教學活動記錄：帶習教師參與的實習成績評定活動及實習生小講課活動等納入一次教學活動，實習教學工作量由該系統統計后計入年度教學考核。

3 智能化醫學影像系統的應用成效

該智能化管理模式的實施已取得了一系列成效。實習管理教師方面主要表現在：① 大大簡化了實習生排班、考勤、出科考核等流程，降低了管理難度，縮減了管理時間。排班方面，傳統模式下實習生管理教師需在新一批實習生開始實習之前協調放射科、超聲科、核醫學科及放療科各科室時間進行實習生總計劃制定，在輪轉進入該科室前手動制定崗位輪轉計劃，并在每周發布崗位排班表，需要綜合考慮不同崗位的設備類型，崗位難度，實踐項目等，耗時長，且常常存在漏排、重排情況。新模式下只需在學生開始實習時定義學生信息、批次及崗位信息，系統可智能化排班，最大程度兼顧各學生在不同崗位實習。實習生管理教師在排班上投入的時間由傳統模式下大于1 h/每周縮短至10 min/每輪轉周期（4周或8周）。如遇實習生請假，還需手動對其進行補實習排班。考勤方面，傳統模式采用紙質版考勤，實習生每天到相關崗位簽到，實習管理教師每周到各實習點收集紙質簽到表進行統計歸檔，同時每周隨機抽查實習生到崗情況。新模式下實習生管理教師可隨時通過管理移動端查看同學考勤情況，并在該輪轉周期結束后導出考勤表。實習生管理教師在考勤上投入的時間由傳統模式下約每天大于0.5 h縮短至小于10 min。傳統的出科考核在實習帶習教師主導下進行，結合筆試和紙質版量化考核表進行技能考核，最后成績由實習管理教師計算各方面成績并按相關比例折算匯總，新模式下實習帶習教師發布考試，學生在移動端進行理論知識考試，在臨床結合PACS端進行技能考核，最后成績結果由系統智能化統計；② 實時動態地監測實習生學習情況使各種突發情況的處理更加及時有效；③ 量化的過程管理及結構化的實習成績分析報告能更精準、系統地反映實習生學習情況，更有利于教學分析及改進。

帶習教師方面主要表現為：① 帶習教師的教學熱情有所提升，在帶習過程中更加注重引導學生思考，并根據學生們的評教內容調整教學方法；② 實習生對帶習教師的整體教學評價更高，評教分數由傳統模式下的（94.63±0.52）分增至（98.38±0.75）分（t=-7.783，P＜0.05）。

實習生方面主要表現在：① 實習態度更加端正，遲到、早退及缺席情況基本消除；② 實習積極性顯著提高，實習教學活動中更多學生主動提問，積極討論，課余花費更多時間復習相關理論知識；③ 獨立思考及解決臨床問題的能力有所提高，具體表現在更多實習生能提出復雜病例的臨床解決方案，出科考核成績有明顯提高，學生實習總成績從傳統模式下（87.50±3.48）分增至（93.61±2.30）分（t=5.743，P＜0.05）。具體對比如表1所示。

4 討論

醫學影像技術是一門臨床實踐能力結合基礎理論知識，操作性強的學科。由于實習科室、崗位類型與時間多種多樣，要求學生臨床實習時間至少48周，占據了影像技術學生很大部分時間與學分，是影像技術學生理論與實踐結合的關鍵時期和重要階段[13-15]。在48周的實習期內，需對實習生在不同科室、不同設備、不同時間段的輪轉進行系統合理的安排。影像技術學生通過對各種不同臨床影像資料的分析及影像技術的實踐，結合其前期的理論知識，養成獨立解決問題和分析問題的能力，為今后的職業生涯打下堅實的基礎[16]。隨著影像技術的飛速發展，傳統的實習生管理模式也越來越不適宜于現代影像技術的學生[17-19]。本系統利用PACS和手機移動端相結合，智能化整合影像技術實習各個環節及各個周期，為促進實習生實習效果和積極性，提高帶習教師參與度，從而提升實習管理效率。

傳統的人工排班難免存在偏倚或疏漏從而出現重排或漏排的情況，不利于實習生系統全面掌握相關知識，智能化排班模塊能很好的解決這個問題[20-21]。本系統的智能化排班模塊通過隨機冒泡、冒泡倒循環和數獨等算法進行排班，實現實習生對不同崗位類型的全面學習，避免了相似崗位的重復學習；減輕了實習管理教師的排班負擔。考勤作為評價實習生學習態度和平時成績的重要組成部分。傳統的紙質版考勤、固定點打卡或手機端簽到的方式存在補考勤、代打卡及簽到后即離開等漏洞，不適合當前影像技術學生進行多樣化的學習計劃及個性化的輪轉情況，不利于實習管理教師實時的掌握學生的考勤及對學生的實習內容進行回顧性分析。智能化考勤模塊通過將排班數據與PACS端IP地址及簽到簽退時間進行比對，生成考勤報告并推送給實習生管理老師。該模塊方便不同地點不同崗位學生打卡，便于不同崗位帶習教師實時監測，同時能方便實習管理教師回顧性分析實習生所學內容。

表1 智能化醫學影像系統應用前后效果對比表

傳統影像技術實習生對照實習大綱進行實習，教師無法在實習過程中準確掌握實習生學習內容及進度[22-23]。智能化過程管理模塊結合學院數據、考勤數據、教師評價數據和出科考試數據等獲得智能化成績。該成績實時動態地了解實習生學習進程，從而進行針對性教學并對所學內容進行量化管理。傳統的實習生成績多由出科考核和平時考勤構成，考核項目有限，容易形成“考教分離”。智能化的成績評定模塊根據輪轉科室自身特點，分科室、分崗進行多樣化的過程考核，全方面，分時段，多方位檢測實習生知識及技能掌握情況。本系統還涵蓋了智能化實習管理模塊和智能化的教學評價模塊。其中講課根據實習生在臨床上遇見的問題進行針對性講解，以提高實習生的理論基礎及臨床應對能力，其他學術活動注重實習生學習前沿的影像知識，領略影像前輩的風采，確立個人的影像職業抱負；同時在教學活動和日常帶習中嵌入學生的教學評價，提高教師教學積極性，促進教學相長。在實習結束時結合各智能化模塊生成一套結構化的實習輪轉報告。

該系統在運行過程中仍需不斷完善，如：當遇到影像檢查設備臨時故障時需要手動安排實習生去其他替代機房學習，會造成登錄信息與實際實習信息不符，需實習同學及時向實習管理教師反饋并進行手動匹配；在部分MRI檢查室內由于磁屏蔽原因會造成移動端位置信息弱，只能通過PACS端登錄；醫院信息科網絡部修改PACS端IP和接口后會造成信息丟失，需聯系信息科重新手動匹配。

總之，此套基于PACS端與手機移動端相結合的智能化影像技術實習教育管理系統既能對影像技術的實習生的實習情況進行實時監督，也能及時地反映帶實習教師的教學效果和教學方式；整合了放射科得天獨厚的資源優勢，系統、全面、完整地跟隨了影像技術實習生的實習全過程并在實習結束后形成實習結構化報告；簡化了繁瑣的影像技術實習生管理流程，避免了傳統實習教學不能很好地進行回顧性分析并自我改善的缺點。本系統是一個具有生命力，能落到實地，具有較強可操作性的智能化實習教育管理系統。